
_START_ARTICLE_
علم الكواكب خارج المجموعة الشمسية
_START_PARAGRAPH_
علم كواكب خارج المجموعة الشمسية أو علم كواكب خارج نظام الشمسي (Exoplanetology)، هو حقل متكامل من العلوم الفلكية مخصص للبحث ودراسة الكواكب الخارجية (الكواكب خارج المجموعة الشمسية). ويشمل حقول متداخلة منهجية من عدة تخصصات التي تشمل علم الأحياء الفلكي والفيزياء الفلكية وجيولوجيا كوكبية، الكيمياء الفلكية، ، الجيوكيمياء، وعلم الكواكب.
_START_SECTION_
التسمية
_START_PARAGRAPH_
تسمية الكواكب خارج المجموعة الشمسية التي تدور حول نجم واحد هو امتداد للنظام المستخدم لتسمية أنظمة النجوم المتعددة بصيغته المعتمدة من قبل الاتحاد الفلكي الدولي وقد اكتشفت الكثير من هذه الكواكب حول نجوم ليس لها أسماء خاصة، وإنما تسمى حسب تصنيف باير لتسمية النجوم باللغة اللاتينية. ووفق هذا التصنيف فإن كل تسمية نجم تتألف من حرف واسم، بحيث يشكل الحرف اللاتيني ترتيب النجم في الكوكبة النجمية التي ينتمي إليها حسب سطوعه أو أهميته، ويشكل الاسم الصفة اللاتينية من اسم الكوكبة.، ويتم تشكيل اسم الكوكب عادة عن طريق استخدام اسم النجمه الأم وإضافة حرف صغير .ويعطى أول كوكب يكتشف في النظام تسمية "ب" "b" (و النجم "a" "أ") وتعطى الكواكب المكتشفة في وقت لاحق الأحرف التالية. إذا تم اكتشاف العديد من الكواكب في النظام نفسه في نفس الوقت، الكوكب الأقرب إلى النجم يحصل على الحرف التالي، تليها الكواكب الأخرى في ترتيب المدار.ويوجد معيار معتمد من قبل الاتحاد الفلكي الدولي لاستيعاب تسمية كوكب حول نجم ثنائي.
_START_SECTION_
التصوير المباشر
_START_PARAGRAPH_
الكواكب خافتة للغاية بالمقارنة مع النجوم على سبيل المثال، النجوم التي تشبة الشمس اسطع بحوالي مليار مرة من الضوء الذي ينعكس من أي كوكب خارج المجموعة الشمسية يدور. ومن الصعب اكتشاف هذا مصدر الضوء الخافت، لذلك التصوير المباشر من الحالات النادرة جداً، لاكتشاف الكواكب الخارجية _NEWLINE_والكواكب الخارجية التي يُمكن رؤيتها باستخدام التلسكوبات هي الكواكب الكبيرة جداً مثل المشتري حار لأنها تُطلق إشعاعها الخاص في المجال تحت الأحمر، والذي يُمكن اكتشافه من قبل التلسكوبات واستخدامه للفصل بين تلك الكواكب ونجومها.. واستخدم التصوير المباشر أيضاً في كشف بضعة كواكب متجولة فائقة الكتلة -هي نوع من الكواكب التي تتجول بحرية في الفضاء بدلاً من دورانها حول نجم ما.
_START_SECTION_
السرعة الشعاعية أو طريقة دوبلر
_START_PARAGRAPH_
وهى قياس الانزياحات الدورية لنجم جراء السحب الثقالي لكوكب او عدة كواكب تدور حول هذا النجم . استفاد علماء الفلك من هذه الظاهرة لاكتشاف مئات الكواكب الخارجية. وحتى وقتٍ قريب، كانت هذه الطريقة هي المسؤول الرئيسي عن اكتشاف أكثر الكواكب الخارجية قبل أن تتفوق عليها طريقة العبور._NEWLINE_قد يبدو من الصعب جداً قياس هذه التحركات الصغيرة في مواقع نجوم تبعد عنا مئات السنين الضوئية، لكن تبيّن أنه بإمكان علماء الفلك اكتشافها عندما يتسارع النجم نحو الأرض (أو بعيداً عنها) عند سرعات منخفضة وتصل إلى متر واحد خلال كل ثانية، والفضل في ذلك يعود لتأثير دوبلر.
_START_SECTION_
السطوع المداري
_START_PARAGRAPH_
وهي عكس تأثير العبور حيث يتسبب دوران كوكب حول نجمه في زيادة كمية الضوء الواصل إلى الأرض بدلاً من تناقصها. وبشكلٍ عام، تتعلق هذه الحالات بالكواكب التي تدور عند مسافات قريبة جداً من نجومها، وبذلك تسخن تلك الكواكب إلى درجة تُصدر معها كميات من الإشعاع الحراري قابلة للرصد على الأرض._NEWLINE_على الرغم من عدم قدرتنا على التمييز بين هذا الإشعاع وبين إشعاع النجم، إلا أنه عندما يدور الكوكب في تحاذٍ صحيح فإنه سيكون مكشوفاً بالنسبة لنا على طول سلسلة من المراحل، هذه المراحل مشابهة لأطوار القمر. ويُمكن استخدام هذه الزيادات الدورية والنظامية في كمية الضوء النجمي التي تستقبلها التلسكوبات في تأكيد وجود كوكب ما.
_START_SECTION_
عدسة الجاذبية
_START_PARAGRAPH_
اذا كان الكوكب يدور حول نجم عند مسافة قريبة وفي مدار يلعب دور العدسة الثقالية، ستُساهم جاذبية الكوكب بإضافة مساهمة صغيرة في عملية التضخيم، لكنّ تلك الإضافة قابلة للقياس. ولذلك في بعض الحالات النادرة، تمكّن علماء الفلك من تأكيد وجود كواكب بعيدة عبر دراسة الطريقة التي تَضَخّم من خلالها ضوء النجوم الأكثر بعداً.ويمكن رصد التشوهات التي يمكن الكشف عنها في التكبير كما انها تختلف مع مرور الوقت.وهذة الطريقة هى الأكثر حساسية للكشف عن الكواكب التي تدور حول نجم في مسافة تتراوح من 1 إلى 10 وحدة فلكية.
_START_SECTION_
القياسات الفلكية
_START_PARAGRAPH_
القياسات الفلكية لقياس موقع نجم في السماء بدقة ومراقبة التغييرات في هذا الموقع مع مرور الوقت. على سبيل المثال حركة نجم بسبب تأثير الجاذبية لكوكب يمكن ملاحظتها. حتى وانةكانت الحركة هي صغيرة جدا، ومع ذلك، هذه الطريقة غير مثمرة للغاية. وقد أنتجت سوى بضعة اكتشافات غير مؤكدة، على الرغم من أنه قد تم استخدامها بنجاح لكشف خصائص الكواكب الموجودة بطرق أخرى.
_START_SECTION_
زمن النباض
_START_PARAGRAPH_
النباض هو نجم نيوتروني، وهو نجم صغير جدا شديد الكثافة جدا مكون من النيوترونات فقط، وهو عبارة عن أشلاء نجم عادي بعد انفجاره على هيئة مستعر أعظم. تلك النجوم النباضة تدور بسرعة فائقة حول محورها وتطلق شعاع موجات راديوية متجهة، فعندما نستقبل إشارات مثل هذا النجم الأرض نجد أن إشاراته موجاته الكهرومغناطيسية تأتي وتختفي على فترات زمنيه دورية ،مثلها كمثل الفنار الذي يرشد السفن في البحر. ونظرا لأن دورة استقبال الموجات من النباض تكون مضبوطة جدا فإن تغيرها يمكن من دراسة حركة النباض._NEWLINE_ومثل اي نجم آخر فإن النباض يدور أيضا في فلك صغير إذا كان له كوكب تابع. وتمكّن حسابات قياسات تغيرات زمن النبضات من تعيين قياسات فلكه._NEWLINE_ولم تبتكر تلك الطريقة أساسا بغرض اكتشاف الكواكب خارج المجموعة الشمسية، ولكنها حساسة جدا بحيث تستطيع اكتشاف كواكب صغير قد تبلغ كتلتها عشر كتلة الأرض. كما في استطاعتها اكتشاف تغير الجاذبية بين موجموعة من الكواكب وإعطاء معلومات عن أفلاك الكواكب في ذلك النظام._NEWLINE_ويعتبر أهم ضعف لطريقة النباض لاكتشاف كواكب خارج المجموعة الشمسية هو ندرة وجود هذا النوع من النجوم، كما أن وجود حياة على أحد كواكب النجوم النباضة غير ممكن بسبب الطاقة الإشعاعية الهائلة التي يشعها النباض بحيث تقضي على أي نوع من الحياة على الكوكب.
_START_SECTION_
توقيت النجم المتغير
_START_PARAGRAPH_
مثل النجوم النابضة، هناك بعض الأنواع الأخرى من النجوم التي تظهر نشاط دوري. يمكن في بعض الأحيان أن يكون بسبب الانحراف الدوري لكوكب يدور حول النجم. اعتبارا من عام 2013، تم اكتشاف عدد قليل من الكواكب بهذا الأسلوب.
_START_SECTION_
المعالم المدارية
_START_PARAGRAPH_
تم اكتشاف معظم الكواكب خارج المجموعة الشمسية المعروفة باستخدام طرق غير مباشرة، وبالتالي فقط بعض المعلمات الفيزيائية والمدارية يمكن تحديدها
_START_SECTION_
المسافة من النجوم، ونصف المحور الرئيسي والفترة المدارية
_START_PARAGRAPH_
هناك كواكب خارج المجموعة الشمسية هي أقرب إلى النجم الأم أكثر من أي كوكب في النظام الشمسي للشمس، وهناك أيضا كواكب خارجية أبعد من ذلك بكثير من نجومها. عطارد، الكوكب الأقرب إلى الشمس يقع على مسافة 0.4 وحدة فلكية (AU)، ويستغرق 88 يوم ليكمل دورة كاملة حول الشمس، ولكن أصغر مدارات الكواكب الخارجية المعروفة لدىها فترات مدارية من بضع ساعات فقط، على سبيل المثال، كبلر-70B. نظام كيبلر 11 خمسة من الكواكب في مدارات أصغر من عطارد , نبتون على بعد 30 وحدة فلكية من الشمس ويستغرق 165 عاما في المدار ولكن هناك كواكب خارج المجموعة الشمسية التي تقع على بعد الآلاف الوحدات الفلكية من نجمها وتستغرق عشرات الآلاف من السنين في المدار، على سبيل المثال :GU Psc b ..
_START_SECTION_
انحراف المدار
_START_PARAGRAPH_
الانحراف المداري هو مقدار انحراف شكل المدار عن الشكل الدائري كل كواكب النظام الشمسي باستثناء عطارد لها مدارات شبه دائرية. معظم الكواكب الخارجية التي لها فترات مدارية من 20 يوما أو أقل مدارات شبه دائرية، أي ان الانحراف منخفض جدا. ويعتقد أن ذلك يعود إلى عمليات المد والجزر الكواكب الخارجية الشبية بنبتون من حيث الحجم المكتشفة من قبل مركبة الفضاء كبلر التي لها فترات مدارية قصيرة مداراتها دائرية ._NEWLINE_على النقيض من ذلك، الكواكب العملاقة التي لها فترات مدارية أطول المكتشفة بوسائل السرعة الشعاعية لها مدارات شاذة جدا.